[发明专利]一种硅基集成化光学异或及同或运算阵列

权利要求书

1.一种硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，该光学异或及同或运算阵列由多个光学异或及同或运算单元构成，由该光学异或及同或运算单元组成的一维阵列可同时得到两个向量的异或及同或运算结果，其二维阵列可同时得到向量与矩阵的异或及同或运算结果。

2.根据权利要求1所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，该光学异或及同或运算阵列采用绝缘体上硅材料制备，基本单元为带热调制机构的纳米线微环谐振器，其一维阵列为1×N排布的带热调制机构的MRR，其二维阵列为N×N排布的带热调制机构的MRR。

3.根据权利要求1所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，两个1×N逻辑向量的异或及同或运算的实现过程是：一个向量的元素决定了一维MRR阵列中相应单元的直波导端口的输入，另一个向量的元素决定了一维MRR阵列中相应单元的环形波导的谐振状态，一次光的传播与收集过程即可同时得到二逻辑向量的异或及同或运算结果。

4.根据权利要求3所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，在两个1×N逻辑向量给定的情况下，输入方式一共有四种，在其中两种输入情形下会在N个端口得到异或运算结果向量的N个元素，在另一个端口得到同或运算结果向量的元素和；而在另外两种输入情形下会在上述得到异或结果向量元素的N个端口得到同或结果向量的N个元素，在上述得到同或运算结果向量元素和的端口得到异或结果向量的元素和。

5.根据权利要求1所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，1×N逻辑向量与N×N逻辑矩阵的异或及同或实现过程是：向量的元素决定了二维MRR阵列中相应单元的直波导端口的输入，矩阵的元素决定了二维MRR阵列中相应单元的环形波导的谐振状态，一次光的传播与收集过程即可同时得到逻辑向量与逻辑矩阵的异或及同或运算结果。

6.根据权利要求5所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，在1×N逻辑向量与N×N逻辑矩阵给定的情况下，输入方式一共有四种，在其中两种输入情形下会在N个输出端口得到向量与矩阵的N个行向量进行异或运算所得N个结果向量的和向量的N个元素，在另外N个输出端口得到向量与矩阵的N个行向量进行同或运算所得N个结果向量的自身元素和；而在另外两种输入情形下会在上述得到异或结果的N个端口得到同或结果向量的和向量的N个元素，在上述得到同或运算结果向量元素和的端口得到N个异或结果向量的自身元素和。

7.根据权利要求1所述的硅基集成化光学异或及同或运算阵列，其特征在于，该光学异或及同或运算阵列作为运算器，与外围集成的寄存器、控制器一起，构成协处理器或通用微处理器。